W stolicy Węgier, Budapeszcie, zainstalowano system amoniakalnej pompy ciepła, wykorzystujący wodę filtrowaną przez brzegi rzeki oraz wodę geotermalną, w ramach projektu chłodzenia i ogrzewania.
Wykorzystanie tych „darmowych” źródeł ogrzewania i chłodzenia daje systemowi łączny współczynnik wydajności (COP) w trybie ogrzewania wynoszący 12,7 i łączny współczynnik wydajności (COP) wynoszący 15,6 w trybie chłodzenia. Informacje te zostały przedstawione przez Akosa Murina, inżyniera zarządzającego QPlan na Węgrzech, podczas sympozjum online Eurammon, które odbyło się w zeszłym tygodniu.
Projekt Budapest South Gate, w którym zainstalowano nową amoniakalną pompę ciepła, obejmuje obszar o mieszanym przeznaczeniu, w skład którego wchodzą dzielnice mieszkaniowe, sklepy, nowy stadion, teatr oraz szereg obiektów sportowych i rekreacyjnych. Obszar ten jest podzielony na dwie części przez dopływ Dunaju.
Zgodnie z węgierskim prawem (Dekret TNM 7/2006 v24) 25% całkowitej energii dla nowego budynku musi pochodzić z odnawialnych źródeł energii. Oznacza to, że w okresie szczytowego zapotrzebowania około 40% musi pochodzić ze źródeł odnawialnych, co jest jednym z głównych czynników przemawiających za tym projektem pomp ciepła.
Amoniakalna pompa ciepła zainstalowana na potrzeby projektu jest skonfigurowana tak, aby zapewnić ogrzewanie lub chłodzenie. „Oba te elementy nie występują jednocześnie; ogrzewanie i chłodzenie nie są wymagane w tym samym czasie – takie jest zapotrzebowanie na tym obszarze” – wyjaśnił Murin.
Rozwiązanie składa się z ośmiu indywidualnych jednostek, z których każda została zaprojektowana dla 2,5MW (711TR) chłodzenia i 2,5MW (711TR) ogrzewania, w tym “darmowego” elementu chłodzącego uzyskanego z dwóch źródeł wody. System został zaprojektowany tak, aby dostarczać wodę o temperaturze 80°C (176°F) do ogrzewania i 5-7°C (41-44,6°F) do chłodzenia. Temperatury powrotu wynoszą odpowiednio 40°C (104°F) i 17°C (62,6).
W urządzeniach zastosowano sprężarki jednośrubowe ze względu na ich sprawność przy obciążeniu częściowym. „Myślę, że mają one lepszą sprawność przy obciążeniu częściowym niż sprężarki dwuślimakowe, zwłaszcza bez VFD (napędu o zmiennej częstotliwości)” – powiedział Murin. „Osobiście lubię unikać VFD, ponieważ wprowadzają one dodatkowe 3-5% straty mocy w systemie, a ponadto są bardziej złożone i kosztowne. Te sprężarki mogą zejść do 10% wydajności, więc VFD nie jest tak naprawdę wymagane.”
W części projektu dotyczącej chłodzenia, woda filtrowana z brzegu rzeki – o względnie stałej temperaturze 10-12°C (50-53,6°F) – jest używana do bezpośredniego chłodzenia przez cały rok, z dodatkowym chłodzeniem z pompy ciepła w razie potrzeby.
Woda z rzeki dostarcza 2,792MWh bezpośredniego chłodzenia i 200MWh poprzez pompę ciepła. Zainstalowana moc chłodnicza wynosi 1,45MW (412TR).
Dla potrzeb grzewczych pompa ciepła wykorzystuje ciepłą wodę z odwiertów termalnych. Ta ciepła woda, pozyskiwana ze studni o głębokości 650 m, jest również wykorzystywana do bezpośredniego podgrzewania ciepłej wody użytkowej, co oznacza, że w tej części pompa ciepła nie jest potrzebna. „Mamy dużo wody termalnej, więc większość ogrzewania można wykonać za pomocą termalnej wody studziennej” – wyjaśnił Akos Murin.
Wody termalne zapewniają 4.300MWh bezpośredniego ogrzewania i 3.223MWh produkcji ciepłej wody użytkowej. Wody mają temperaturę 55-57°C (131-134,6°F) i mogą być wykorzystywane bezpośrednio do ogrzewania poprzez wymiennik ciepła. Po użyciu, woda termalna jest pompowana z powrotem do warstwy gleby, z której została pobrana. W okresach szczytowego zapotrzebowania wykorzystywane są kotły gazowe.
Zainstalowana pompa ciepła ma moc 2,46MW (699,5TR), a w pierwszych fazach projektu dostarczała 1 670MWh.
W razie potrzeby, w późniejszej fazie rozbudowy projektu, możliwe będzie również wykorzystanie oczyszczonych ścieków jako źródła ciepła i pochłaniacza dla pompy ciepła, wyjaśnił Murin. Ścieki te są łatwo dostępne w ilościach 5-10 razy większych niż potrzeba. „Z mojego doświadczenia wynika, że studnie termalne nie zawsze dostarczają wodę w ilości i jakości, którą obiecują na początku” – powiedział Murin o potencjalnym zapotrzebowaniu na ścieki.
Źródło: Ammonia21
Fot. Pixabay
